《电子设计基础》课程报告
设计题目：7s倒计数钟设计
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学生学号：
学生姓名：
指导教师：
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一、电子设计基础实验报告 (1)
（一）、基于Multisim的电路仿真 (1)
(二)、基于Protel的电路图编辑 (2)
(三)、基于Protel的PCB图编辑 (3)
(四)、元器件识别与焊接训练 (4)
(五)、小电路装焊与调测 (5)
二、设计题目及要求 (6)
三、题目分析与方案选择 (6)
四、主要元器件介绍 (7)
五、电路设计及计算 (9)
六、仿真及结果分析 (10)
七、PCB板排布 (11)
八、总结 (12)
九、元器件清单 (12)
十、参考资料 (13)
一、设计题目及要求
1、7S倒计数钟设计，采用4029芯片
2、要用数码管显示状态，秒脉冲信号可由外部源提供
3、由于芯片原因，我最后选择了用4516芯片代替4029。因为我在做仿真的时候发现4029芯片有问题，无论在CP脉冲端接什么样的脉冲信号，电路总是报错，说不能识别脉冲信号，我以为是软件的问题，又在别的同学电脑上试了试，结果也显示同样的错误，这个问题我也一直没弄明白，然后在征求老师同意之后，我选择了另外一款计数芯片4516代替4029。
一.题目分析与方案选择
（一）题目分析：
4516是具有预置数功能的四位二进制或BCD码十进制加减计数器，我的想法是利用芯片的计数功能让他从7S以秒为单位时间递减到0完成7S 倒计时的功能，然后将这个倒计时的过程用数码管来显示。完成这个功能需要三部分电路：秒脉冲产生电路、4516组成的计数电路、数码管组成的显示电路。
（二）方案选择：
1、秒脉冲产生电路：
秒脉冲产生电路我采用的是函数信号发生器来产生1S时基。
2、4516组成的计数电路：
4516计数芯片采用预置数将信号7置入芯片，并用数码管显示，通过一个单刀双掷开关来实现置数功能。开关关闭时在置数端，当开关开起之后自动递减，当减至0时使芯片保持0不变。保持功能采用的一个反馈电路，当输出Q3、Q2、Q1、Q0为0时先使之反向，再通过一个与门，与门输出端接到cl端，使其为高电平，从而达到让电路状态保持的目的。这就实现了使电路从7开始以秒为单位倒计时，到0时停止的目的。
3、数码管组成的显示电路：
显示电路由电阻和数码管组成。
二.主要元器件介绍
函数信号发生器、4516计数芯片、74LS15、74LS04、数码管、电阻，下面介绍下主要芯片。
（一）4516计数芯片
1、4516是四位二进制可预置加减计数器，其芯片引脚图如下：
2、其内部电路原理图如下：
3、其真值表：
（二）74LS15
74LS15为三端输入与门，其芯片引脚图如下：
（三）74LS04
74LS04芯片为六组方向器，其芯片引脚图如下：
三.电路设计及计算
1.为了实现题目功能，我先做了仿真，然后绘制了电路原理图，原理图
如下：
用开关来实现置数，用反相器加与门实现计数到0后停止在0，我自己画的四个引脚的数码管用来显示整个计数过程左边有电源接口，由于采用信号发生器，所以做了个信号接口。
四. 仿真及结果分析
仿真图如下：
VCC
5V
VCC 5V
R11k¦¸
U3
4516BP_5V
O06O111O214O32~TC
7
P04
P112P213P33~CE 5PL
1MR 9CP
15
UP/~DN 10U5A 74LS04D U7C 74LS04D U8D 74LS04D U9A
74S15N
J1
Key = Space
U4
DCD_HEX_DIG_GREEN R31k¦¸
R4
1k¦¸R51k¦¸R6
1k¦¸XFG1
14
11109
876VCC 1
VCC 52
13
34
12
15
仿真前将J1开关拨到VCC 一端，打开仿真开关，数码管显示数字7，然后,将J1拨到接地端，数码管就会显示倒计时过程，到数字为0时就停止。完成一次仿真过程。如果要继续仿真，就将J1再次拨到VCC ，然后再拨到接地端。
五. PCB 板排布
1、PCB 板如下：
D
C
B
A
8
9
10
11
12
13
14
7
6
5
4
3
2
1
9
10
11
12
13
14
15
16
876543218
9
10
11
12
13
14
7
6
5
4
3
2
1
M 123
2
1
2
12
1
1
2
2
11
2
1
2
2、PCB 正面：
D
C
B
A
8
9
10
11
12
13
14
7
6
5
4
3
2
1
9
10
11
12
13
14
15
16
876543218
9
10
11
12
13
14
7
6
5
4
3
2
1
M 123
2
1
2
12
1
1
2
2
11
2
1
2
